JPS6339230A - 同報暗号通信における宛先集合確認方式 - Google Patents

同報暗号通信における宛先集合確認方式

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JPS6339230A
JPS6339230A JP61183233A JP18323386A JPS6339230A JP S6339230 A JPS6339230 A JP S6339230A JP 61183233 A JP61183233 A JP 61183233A JP 18323386 A JP18323386 A JP 18323386A JP S6339230 A JPS6339230 A JP S6339230A
Authority
JP
Japan
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key
receiving station
cipher
ciphertext
station
Prior art date
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Application number
JP61183233A
Other languages
English (en)
Inventor
Kazuo Oota
和夫 太田
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
NTT Inc
Original Assignee
Nippon Telegraph and Telephone Corp
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Publication date
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Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は、送信局から複数の受信局へ同一のデータを送
信する回報通信において1通信の機密性と安全性を高め
るのに好適な宛先集合確認方式に関する。
〔従来の技術〕
回報通信では、正規の受信局の集合(宛先集合)に含ま
れない受信局でも回報データを容易に傍受できるので1
機密性は良くない、その対策として、宛先集合に属する
受信局のみが解読可能となるように暗号が用いられる。
暗号法は、慣分暗号と公開鍵暗号に区分できる。
慣用暗号は暗号鍵と復号鍵が同じで、これらの鍵を秘密
に管理する必要がある。慣用暗号としては、例えば、D
E S (Data Encryption 5tan
dardF ederal I nfor+1atio
n P rocessing S tandardsP
ublication  46 + 4977)とFE
AL (清水他:“高速データ暗号アルゴリズムFEA
L”。
信学技報IT86−33 (1986))がある。
一方、公開鍵暗号は、暗号鍵と復号鍵が異なっており、
暗号鍵を公開しても復号鍵の秘密性は損なわれない。公
開鍵暗号としては、例えば、R8A暗号(Rivest
 R、L 、 etal、“A M e t h o 
d f o rObtaining Djgital 
Signatures and Public−Key
  Cryptosystells”  +Coniw
unications  of  theACM、Vo
l、21.Nn2.pp、120−126゜(1978
))とRabin暗号(Rabin、 M、O,”Di
gitalized SignatureSand P
ublic−Key Functions as In
tractable as Factorizatio
n”。
Tech、 Rep、 MIT/LC5/TR−212
MI T Lab、 Comput、 Sci、 (1
979) )がある。
慣用暗号は高速な暗号化と復号化を実現できるもの一1
通信に先だって鍵を秘密に配送することが必要となる。
一方、公開鍵暗号は暗号鍵を秘密に配送する必要がない
ので、鍵の配送は問題とはならない。しかしながら、公
開鍵番号は暗号化と復号化が低速のため、高速性を要求
される暗号通信には適さない。したがって、同報暗号通
信においては、高速性がそれほど要求されない場合には
公開鍵により同報暗号通信を実現し、高速性が要求され
る場合には慣用暗号を用い、該慣用暗号の暗号鍵を公開
鍵を用いて配送することが考えられる。
こ\で、宛先集合毎に異なる暗号鍵を用いると、受信局
において当該の受信局が所属する宛先集合の種類だけの
暗号鍵を秘密に保持することが必要となり、受信局は宛
先集合を意識した復号化処理を行うので、受信局の鍵管
理が繁雑になる(受信局の鍵管理の問題)。一方、受信
局に暗号鍵を1づずつ持たせ、送信局において、宛先発
会に属する受信局毎に個別に送信データを生成すると、
送信局の鍵管理とデータの生成処理が繁雑になる(送信
局の鍵管理の問題)。
従来、受信局の鍵管理の問題を解決する方式として、公
開鍵暗号法の個別鍵を利用する方式がある、また送信局
及び受信局の鍵管理の問題を解決して1回報端号通信を
実現する方式として、公開鍵暗号法のマスタ鍵を利用す
る方式が提案されている。これらの方式は1例えば、R
8Aマスタ鍵による同報暗号通信(小山゛マスタ鍵によ
る回報通信の暗号方式″電子通信学会論文誌(D) 、
 J65−D−9,Pρ1151−1158(1982
))に示されており、その装置化が提案されている(特
願昭57−25282号)。また、Rabin暗号のマ
スタ鍵による回報通信も提案されている(小山”Rab
inの公開鍵暗号法のマスタ鍵″、電子通信学会論文誌
(D) J 66−D−9,ppl 362−1369
.(1984))。
以下では、−例としてR3A暗号をとりあげ、個別鍵と
マスタ鍵の基本原理について説明し1次に個別鍵及びマ
スタ鍵による同報暗号通信について説明する。なお、ネ
ットワークはm台の受信局からなる受信局の集合(Ri
ll≦i≦m)を含むとする。
R8A暗号の個別鍵の基本原理 暗号化個別鍵をP Ki= (e ir n l)−復
号化個別鍵を5Ki= (di、ni)でnx=pi°
q i             (1)e i−d 
iEl (mod L i)         (2)
ただし、r、i=LCM ((pi−1)、(qi−1
))   (3)が成り立つとするに\でLCM(a、
b)は整数aとbの最小公倍数を表して、piとqiは
異なる2つの大きな素数とする。
eiとniは公開ファイルに登録し、diは受信局Ri
だけが知っている秘密鍵である。
個別暗号化Eiと個別復号化Diを E i (P) =P” (mod n 1)Di  
 (C)  =C’凰 (n+odni)と定めると、
0≦M≦niをみたす整数Mに対して Di  (E i  (M) ) =M       
       (4)が示せる。
R8A暗号のマスタ鍵の基本原理 m組の個別鍵(PKi、SKi (1≦i≦m))が与
えられたとき、任意のiとj  (1≦1+J≦m)に
対して、 e iEe j (mad g i j)      
     (5)又はdi=dj (mad gij)
            (6)だゾし、gij=GC
D (Li、Lj)        (7)が成立する
とする。二\で、GCD (a、b)は整数aとbの最
大公約数を表す。
このとき、マスタ鍵成生装置(例えば特願昭56−10
5217号参照)を用いれば、eミe i (mad 
L i)  かつd=cti (taod Li)をみ
たすeとdを生成できる。
受信局の任意の部分集合G(以降では、宛先集合とよぶ
) (C(Ri l 1≦i≦m))に対してnQをL
CM (n i l RiEG)で求めて、(etnG
)を(PKilRiεG)の暗号化マスタ鍵、(d。
no)を(SKilRiεG)の復号化マスタ鍵と呼ぶ
多重暗号化E。と多重復号化り。を E(1(P) =P” (mad no)Dg  (c
)  =C’  (nod  n、、)で定めると、0
5M<win (n i l RiεG)をみたすMに
対して I i (Eo (M) ) =E i (M)  (
RieG)   (8)が示せる。二Nで、工iは任意
の整数Zに対してIi (Z) Z  (mod ni
)         (9)と定めて1個別化と呼ぶ。
このとき、式(8)と(4)より、0≦M <+win
(n 1lRi6G)をみたすMに対して Di (I i (Ea (M) ) =M     
   (10)が示せる。
個別鍵による同報暗号通。
本機能は、式(4)を適用することにより以下の手順に
よって実現できる。
■ 送信局が宛先集合Gに対応した暗号化個別鍵((e
 it n i)  l RiE−G)を入手する。
■ 送信局は送信したい平文P(たゾしO≦Pくwin
 (n i l Ri E:G)と仮定する)を個別暗
号化しZiを求めて、(ZilRiEG)を連結してZ
を求めて回報通信する。
Zi=Ei(P)  Z=OZi  (0は連結演算を
表す)1EG O12であり、ZlとZ2を連結した結果を表す。
■ 受信局Ri(E”G)は送信データZを受信し、自
分宛の送信データの成分Ziを求める。
■ 受信局Ri(EG)は復号化個別鍵を用いてZiを
個別復号化し、平文Pを得る。
P=D i  (Z i) 暗号化個別鍵(ei、ni)は公開し、di(1≦i≦
m)は受信局Riだけが秘密に保持する秘密鍵である。
このとき、任意の局が送信局となることができて、送信
局はGに属する受信局を相手に同報暗号通信ができる。
マスタ による同 暗号通信 本機能は、式(10)に適用することより以下の手順に
よって実現できる。
■ 送信局が宛先集合Gに対応した暗号化マスタ#(e
、n、)を入手する。
たりし、na=LcM (n i l R16G)をみ
たす。
■ 送信局は送信したい平文P(た望し0≦P〈1II
in(n i l RiεG)と仮定する)を多重暗号
化し、Zを求めて同報通信する。
Z=E、(P) ■ 受信局Ri(EG)は送信データZを受信し、個別
化してZiを求める。
Zi=Ii (Z) ■ 受信局Ri(CG)は復号化個別鍵を用いてZiを
個別復号化し、平文Pを得る。
P=Di (Zi) 暗号化マスタIII(e、na)は公開し、di(1≦
i≦m)は受信局Riだけが秘密に保持する秘密鍵であ
る。このとき、任意の局が送信局になることができて、
送信局はGに属する受信局を相手に同報暗号通信ができ
る。
なお、上記の個別鍵とマスタ鍵の議論は、Rabin暗
号についても同様に成り立つ。個別鍵による個別暗号化
と個別復号化、及びマスタ鍵による多重暗号化と多重復
号化の詳細は小山″Rabinの公開鍵暗号法のマスタ
鍵″、電子通信学会論文誌(D)J66−D−9,pp
1362−1369゜(1984)に記述されている。
〔発明が解決しようとする問題点〕
回報通信環境での不正行為として、送信局が宛先集合を
不正に選択すること\一部の受信局に向けて不正のデー
タを送信することが指摘されている(例えば、木本他″
同報通信における同報性の認証に関する一考祭″、信学
技報IT85−20(1985))。
この不正行為が問題となる例として1回報通信における
パソコンを用いた電子会議サービス等を行う場合が考え
られる。このとき、参加者が通常の会議のように一箇所
に集まり他の参加者を確認できないので、会議の召集者
(送信局)は暗号鍵の配送時に自分に都合のよい受信局
を宛先集合に含めることができる。この対策として、宛
先集合間の情報交換に先立って、参加者(受信局)が他
の参加者(受信局)を確認する必要が生じる(受信局の
確認の間り。また、通常の会議では、議場の参加者に同
じ情報が伝達されることが保証されるが、電子会議では
受信情報が他の受信局へ送信された情報と同じである保
証はない。この対策として、受信情報が他の参加者に送
信された情報と同一であることの確認が必要となる(回
報データの同一性の確認の問題)。
前記従来の公開鍵による同報暗号通信では、これらの問
題の解決法は示されていない。
本発明は、個別鍵又はマスタ鍵による同報暗号通信方式
の送信局の動作は従来通りとして、受信局における動作
に新規の機能を追加することで、受信局の確認の問題と
回報データの同一性の確認の問題を解決することを目的
とするものである。
〔問題点を解決するための手段及び作用〕本発明は、公
開鍵暗号の個別鍵又はマスタ鍵による同報暗号通信を行
うネットワークにおいて、受信局に、自分自身の秘密鍵
を安全に保持する手段と回報通信された暗号文を受信す
る手段に加えて、宛先集合に属することを検査したい検
査対象の受信局の公開情報を保持する手段を備える。こ
れにより秘密鍵を用いて暗号文から平文を復元し、その
平文と公開鍵を用いて生成した暗号文1と、暗号文から
公開情報を用いて抽出した暗号文2を比較することで、
暗号文1と暗号文2が等しいとき、検査対象の受信局が
検査を行う受信局と同じ宛先集合に属すると確認でき、
かつ検査対象の受信局が復元する平文と検査を行う受信
局が復元する平文が等しいことを確認できる。
〔実施例〕
以下、本発明の一実施例について図面により説明する。
以下では、検査を実行する受信局をRi、検査対象の受
信局をRjとし、RiはRjの公開鍵である暗号化個別
鍵(ej、nj)又は暗号化マスタII(e、nj)と
パラメータjを保持するとして、公開鍵を用いた同報暗
号通信における本発明の宛先集合確認方式を説明する。
第1図は本発明の個別鍵による同報暗号通信の概略説明
図であり、第2図は本発明のマスタ鍵による同報暗号通
信の概略説明図である。図中、100は送信局、200
は検査を行う受信局、300は検査対象の受信局、40
0は回報通信機能を備えた交換機とする。400として
は、例えば、通信衛星1回報通信機能を備えたLANの
リング状の回線、回報通信機能を備えたパケット交換機
等が含まれるが、こ\では通信衛星を例としている。
第3図は、本発明のR3A暗号の個別鍵による同報暗号
通信の受信局の一実施例である。受信局Ri  (20
0)は、送信データZを受信すると、パラメータiを入
力した成分抽出装置210で成分Ziを抽出し、個別復
号化装置230に引継ぐ。
個別復号化装置230は、公開鍵の一部niと秘密鍵d
iを用いてZiから平文PをP=Di (zi)で復元
する。平文Pは暗号文1生成装置240を引き継がれる
。暗号文1生成装置240は検査対象の受信局Rjの公
開鍵(e、Lnj)を用いて、暗号文1 (Zj)をZ
j=Ej  (P)で生成して比較装置260に引き継
ぐ。
一方、暗号化文2生成装置250は、前記成分抽出装置
210と同じ動作を行い、パラメータjを入力して送信
データZから暗号文2 (Zj’ )を抽出し、比較装
置260に引き継ぐ。比較装置260は、ZjとZjl
を入力すると、zjとZjlの一致性を調べて、一致す
ればrOKJ 、一致しなければrNGJの信号を出力
する。
第4図は、本発明のR3A暗号のマスタ鍵による同報暗
号通信の受信局の一実施例である。受信局Ri  (2
00)は、送信データZを受信すると。
公開鍵の一部niを入力した個別化装置220で成分Z
iを抽出し、個別復号化装置230に引き継ぐ。個別復
号化装置230は、公開鍵の一部niと秘密鍵diを用
いてZiから平文PをP=Di (Zi)で復元する。
平文Pは暗号文1生成装置240に引き継がれる。暗号
文1生成装置240は検査対象の受信局の公開鍵(e+
nj)を用いて、暗号文1 (Zj)をZj=Ej  
(P)で生成して比較装置260に引き継ぐ。一方、暗
号文2生成装置250は、前記の個別化装置220と同
じ動作を行い、公開鍵の一部njを入力して送信データ
Zから暗号文2 (Zj’ )を抽出し、比較装置26
0に引き継ぐ、比較装置260は、ZjとZj′を入力
すると、ZjとZ j lの一致性を調べて、一致すれ
ばrOKJ 、一致しなければrNGJの信号を出力す
る。
こNで、第3図及び第4図において、成分抽出装置21
0は、パラメータiを入力すると、入力データZの中の
受信局Ri宛の成分を抽出して出力する。個別化装置2
20は、パラメータniを入力すると、入力データZに
対してZ (sod n i)を計算して出力する。個
別復号化装置230は、パラメータniとdiを入力す
ると、入力データZiに対してDi  (Zi)=Zi
” (a+od ni)を計算して出力する。暗号文1
生成装置240は、パラメータejとnjを入力すると
、入力データPに対して、Ej (P)=P” (mo
dnj)(個別暗号化)を計算して出力する。
第5図はRabin暗号を用いた場合の本発明による同
報暗号通信の受信局の一実施例である。Rabin暗号
による同報暗号通信での変更点は以下の通りである。
個別復号化装置230は、公開鍵の一部のbと秘密鍵(
pitqi)を入力パラメータとして入力データZiに
対して を計算して出力する。
暗号文1生成装置240は、公開鍵(b、nj)を入力
パラメータとして入力データPに対してEj  (P)
”P  (P+b)   (sod  nj)を計算し
て出力する。
成分抽出装置210、個別化装置220と比較装置26
0は、R8A暗号の場合と同じ動作をする。
〔発明の効果〕
以上説明したように、本発明の宛先集合確認方式によれ
ば、検査を行う受信局が、宛先集合に属することを解査
したい検査対象の受信局の公開鍵を保持する手段を持つ
ことで、自分自身の秘密鍵を用いて暗号文から平文を復
元し、その平文と検査対象の受信局の公開鍵を用いて生
成した暗号文1と、暗号文から公開情報を用いて抽出し
た暗号文2が等しいことを検査して1等号が成り立てば
、検査対象の受信局が検査者の受信局と同じ宛先集合に
属すると判断できる。また、検査対象の受信局が復元す
る平文と、検査を行う受信局が復元する平文が、等しい
ことも確認できる。これにより、受信局の確認の問題と
回報データの同一性の確認の問題を解決できる。
特に、受信局が上記の手段を備えたとき、送信局が慣用
暗号の暗号鍵を平文として送信すると、暗号文1と暗号
文2が等しいことを検出することで、同一の暗号鍵が送
られたことが分かるので、検査を行う受信局は、検査対
象である受信局の鍵の共有者であることを確認でき、送
信局による不正な宛先集合の選択を検出できる。
なお、検査を行う受信局が新たに保持する検査対象の受
信局の情報は、もともと公開されても問題のない公開情
報(個別鍵による同報暗号通信では検査対象の受信局の
公開鍵と受信局宛ての送信データの成分の位置を表すパ
ラメータ、マスタ鍵による同報暗号通信では検査対象の
受信局の公開鍵)なので、本発明によって同報暗号通信
システムの安全性が損なわれることはない。
【図面の簡単な説明】
第1図は本発明の個別鍵による同報暗号通信の概略説明
図、第2図は本発明のマスタ鍵による回報通信の概略説
明図、第3図は本発明のR8A使用時の個別鍵暗号によ
る同報暗号通信での受信局の一実施例を示す図、第4図
は本発明のR3A暗号使用時のマスタ鍵による同報暗号
通信での受信局の一実施例を示す図、第S図は本発明の
Rabin暗号使用時の個別鍵暗号による同報暗号通信
での受(1局の一実施例を示す図である。 100・・・送信局、 200・・・検査を行う受信局
、300・・・検査対象の受信局、 400・・・回報
機能を備えた交換機、 210・・・成分抽出装置。 220・・・個別化装置、 230・・・個別復号化装
置、 240・・・暗号文1生成装置、250・・・暗
号文2生成装置、 260・・・比較装置。 代理人弁理士  鈴 木   誠パ、)第3図 CR9A暗号の鮒釉噌1で、l”3]司辛及暗号1Jb
f#’l 鯵第4図

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. (1)公開鍵の個別鍵又はマスタ鍵による同報暗号通信
    において、受信局に、自分自身の秘密鍵を安全に保持す
    る手段と、宛先集合に属することを検査したい検査対象
    の受信局の公開情報を保持する手段と、前記秘密鍵を用
    いて暗号文から平文を復元し、該平文と公開鍵を用いて
    暗号文1を生成する手段と、暗号文から前記公開情報を
    用いて暗号文2を抽出する手段と、前記暗号文1と暗号
    文2を快較する手段とを設け、暗号文1と暗号文2が等
    しいとき、検査対象の受信局が検査を行う受信局と同じ
    宛先集合に属すると確認し、かつ検査対象の受信局が復
    元する平文と検査を行う受信局が復元する平文が等しい
    ことを確認することを特徴とする同報暗号通信における
    宛先集合確認方式。
JP61183233A 1986-08-04 1986-08-04 同報暗号通信における宛先集合確認方式 Pending JPS6339230A (ja)

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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH02118876A (ja) * 1988-10-28 1990-05-07 Nippon Telegr & Teleph Corp <Ntt> 電子式入札システム

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH02118876A (ja) * 1988-10-28 1990-05-07 Nippon Telegr & Teleph Corp <Ntt> 電子式入札システム

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